Disjoncteur de protection

Disjoncteur de protection - Basics
Protection contre
les surcharges et
les courts-circuits

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Introduction
La demande croissante d'un niveau élevé
de qualité et d'efficacité dans la production
entraîne la conception de systèmes de
plus en plus complexes. Les exigences de
sécurité et de disponibilité augmentent
en même temps, car la défaillance d'une
machine ou d'un composant important
de l'installation peut engendrer des frais
considérables.
Un concept de sécurité bien planifié
pour les différents circuits électriques et
équipements terminaux de l'ensemble
de l'installation constitue un avantage
considérable en termes de sécurité de
fonctionnement. Cela inclut également
la sélection d'une alimentation d'une
puissance suffisante, et des équipements
de protection appropriés, qui protègent en
toute sécurité des courts-circuits et des
surintensités. Il est intéressant de protéger
l'équipement électrique séparément. Ainsi,
seuls les circuits électriques présentant une
surcharge sont déconnectés.
Vous trouverez dans ce document des
informations concernant le fonctionnement
des équipements de protection et les
applications auxquelles sont destinées les
différentes variantes.
Principaux domaines d'utilisation
En général, les disjoncteurs de protection d'appareil
sont utilisés partout où les consommateurs doivent être
protégés précisément contre la surcharge et les courts-
circuits. La déconnexion rapide et sûre est ici prioritaire,
autrement que par des disjoncteurs de protection de
ligne, qui protègent de grands segments de l'installation
contenant des appareils en fonctionnement, à partir
d'une puissance maximum. En raison des performances
Technologie ferroviaire
Technique des procédés
Industrie automobile

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spéciales requises, les disjoncteurs d'appareils se
trouvent en amont des actionneurs dans les dispositifs
de commande d'installation et de processus ainsi que
dans le domaine de la gestion technique centralisée.
Certains secteurs cibles dans lesquels des appareils
protégés par des disjoncteurs sont utilisés sont
présentés ci-dessous.
Contenu
1 Surcharge et courants de
court-circuit 4
2 La protection appropriée d'un circuit
électrique 5
3 Influence de la longueur des lignes
sur le comportement en coupure 6
4 Disjoncteurs d'appareils 7
4.1 Critères de sélection 7
4.2 Courbes de déclenchement 8
4.3 Résistance interne des
équipements de protection 8
4.4 Installation en série de
disjoncteurs d'appareils
modulaires 9
4.5 Contacts principaux et
auxiliaires 9
5 Disjoncteurs électroniques 10
6 Disjoncteurs électroniques
multicanaux 10
7 Disjoncteurs électroniques
modulaires 12
8 Disjoncteurs thermomagnétiques
modulaires 13
9 Caractéristiques générales du
disjoncteur de protection de
l'appareil CB 16
10 Platine disjoncteur 17
11 Disjoncteur de protection d'appareil
thermique modulaire 18
12 L'alimentation adéquate 21
13 Alimentation redondante 21
14 Normes 22
15 Informations supplémentaires 22
16 Glossaire 22
Industrie gazière et pétrolière
Construction mécanique
Technique de télécommunication

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1 Surcharge et courants de court-circuit
Les courants de surcharge et de
court-circuit surviennent généralement
de façon inattendue. Ils perturbent et
interrompent le bon fonctionnement
d'une installation. Un arrêt de la
production et des coûts de réparation
en sont souvent des conséquences
désagréables.
De telles conséquences peuvent
être minimisées avec une protection
indépendante des appareils individuels
ou regroupés de façon pertinente.
De cette manière, les équipements
terminaux sont protégés contre
tout dommage de façon optimale.
Les zones d'une installation ne se
trouvant pas dans le circuit concerné
fonctionnent sans interruption tant
que le processus global le permet. Il en
résulte, ainsi, une disponibilité élevée
de l'installation.
Les diverses intensités nominales des
différents consommateurs montrent
clairement la pertinence d'une
protection séparée de chaque circuit
électrique. Des disjoncteurs d'appareils
adaptés sont disponibles pour chaque
intensité nominale.
Courants de surcharge
Des courants de surcharge surviennent
lorsque les équipements terminaux
nécessitent soudainement un courant
supérieur au courant de référence prévu.
De telles situations correspondent, par
exemple, à un entraînement bloqué.
Les courants de démarrage temporaires
des machines sont également des
courants de surcharge. S'ils sont
facilement calculables, le moment où ils
interviennent peut varier en fonction de
la charge de la machine. Ces conditions
doivent être prises en compte lors du
choix des fusibles et des disjoncteurs
adaptés pour ce type de circuits. Une
coupure sécurisée doit intervenir entre
quelques secondes et quelques minutes.
Courants de court-circuit
Des court-circuits peuvent se produire
en cas de dommages de l'isolation entre
des conducteurs de tension de service.
Les équipements de protection types
pour couper les courants de court-
circuit sont les fusibles ou les coupe-
circuits automatiques avec différents
mécanismes de déclenchement. Les
courants de court-circuit doivent être
coupés en quelques millisecondes.
Intensités nominales typiques des consommateurs électriques
Coupure de courants de surcharge entre
quelques secondes et quelques minutes
Déconnexion du courant de court-circuit en
quelques millisecondes
Vannes 0,5 à 4 A
Moteurs 1 à 12 A
Relais 0,5 à 5 A
Commandes 1 à 8 A
Capteurs 0,5 à 2 A

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2 La protection appropriée d'un circuit électrique
Installation adéquate pour un fonctionnement correct et une maintenance facile
L'équipement de protection approprié
pour la protection des circuits et
des consommateurs garantit un
fonctionnement sûr et optimisé des
installations électriques, même en cas
de perturbations.
Lorsque l'on parle de disjoncteurs, il
convient de distinguer les disjoncteurs
de protection de ligne et les
disjoncteurs de protection d'appareil.
Les disjoncteurs de protection de
ligne sont utilisés en matière de
distribution du courant. Ils protègent
essentiellement les lignes posées dans
des bâtiments ou des installations
et qui alimentent en courant des
équipements terminaux, des étages
ou des complexes de bâtiments,
par exemple. La protection des
consommateurs ou des équipements
terminaux n'est pas du domaine de
ces disjoncteurs. Ce n'est qu'en cas
de court-circuit dans l'équipement
terminal qu'ils coupent la conduction
de courant pour éviter toute
surcharge. Ils ont une capacité de
commutation élevée à partir de 6kA.
Véritable protection ultime des
équipements terminaux, les
disjoncteurs thermomagnétiques et
électroniques offrent une protection
efficace contre les court-circuits et
la surcharge. Une protection séparée
de chaque consommateur ou petit
groupe de fonctionnement empêche la
déconnexion concomitante de segments
de l'appareil qui ne sont pas impliqués en
cas de panne. Ces zones peuvent alors
continuer à travailler sans interruption,
si l'ensemble du processus le permet.
Lorsqu'un nouveau circuit est installé, il
convient d'envisager immédiatement une
protection adaptée pour l'équipement
terminal. Lors de l'installation, les
longueurs et sections de lignes doivent
également être prises en compte. Les
lignes doivent être prévues pour le
courant de service attendu, mais aussi
pour un éventuel courant de surcharge
et de court-circuit. Dans le cadre d'une
protection échelonnée des zones de
l'installation, la sélectivité entre les
différents fusibles ou équipements de
protection doit être respectée. Ainsi,
on garantit également une meilleure
disponibilité de l'installation, car seul le
circuit défectueux est déconnecté.
Les disjoncteurs de protection d'appareil
doivent être accessibles dans l'armoire
électrique, de manière à pouvoir être
rapidement et facilement réarmés
après déclenchement. Par ailleurs,
les conditions d'environnement de
l'installation doivent également être
prises en compte. Par ailleurs, il
convient de ne pas suréquiper une
armoire électrique afin de ne pas
surcharger l'alimentation. De plus, il
convient d'assurer une alimentation
en air et un refroidissement
suffisants. Il est ainsi possible d'éviter
les déclenchements intempestifs
suite à une surchauffe, et donc les
immobilisations qui en découlent.